聚氯乙烯颗粒基础知识课件

聚氯乙烯颗粒加工原材料基础知识前言聚氯乙烯（简称PVC）属于强极性聚合物，其分子间作用力大，导致其软化温度和熔融温度较高，通常情况下改性ＰＶＣ树脂的熔融温度在160-210℃范围之内。PVC树脂内含有取代氯基，容易导致PVC单体脱HCL反应，从而引起降解反应。在加工过程中，纯PVC粉经过受热后,性能极不稳定，特别容易分解,在温度达到90℃时开始轻微分解反应，当温度达到120℃时就会发生明显的分解反应。分析PVC树脂在经过加热过程中的两个温度变化（熔融温度和分解温度）。分解温度低于熔融温度，也就是说PVC树脂在加热时未熔融就已经开始分解，因此PVC树脂是无法用热塑性方法加工成型的，必须要进行改性加工后设计，让其分解温度高于熔融温度，保证PVC树脂在加工中可熔融流动而不分解,此时就需要加一些稳定性能的改性剂或者是改变加工方法来防止性能分解。要改变熔融温度和分解温度。只有两种方法可行.一是降低加热时的熔融温度，办法为加入一定量的增塑剂进行塑化改性,并同时改变其加热时的方法；二是提高PVC树脂加工时本身的分解温度，办法是加入一定量的热稳定剂或相应辅助稳定剂来提高它的分解温度。此外，根据它本身的性能要求还须加入一些其它助剂来协助改变它的特性。

第一章

改性聚氯乙烯颗粒原材料介绍

第一节聚氯乙烯树脂第二节增塑剂第三节填充剂第四节稳定剂第五节润滑剂第六节着色剂第七节阻燃剂第八节特殊助剂

聚氯乙烯树脂生产合成种类分类悬浮法聚氯乙烯SPVC乳液法聚氯乙烯EPVC微悬浮法聚氯乙烯MSPVC本体法聚氯乙烯MPVC高分子量聚氯乙烯HPVC立体规整的结晶性聚氯乙烯交联聚氯乙烯CLPVC氯化聚氯乙烯CPVC悬浮法聚氯乙烯SPVC的制作工艺、特性及用途悬浮法聚氯乙烯又名聚氯乙烯，英文名suspensionpolyvinylchloride,SPVC,suspensionPVC分子式〔CH2-CH〕n

n=500~1500Cl制作方法１、乙炔法乙炔和氯化氢混合，以氯化汞为催化剂，在温度为170℃-190℃下进行反应，反应气体水洗、碱洗、加压精制得纯度为99.9%以上的氯乙烯单体,再在聚合釜中加入水、悬浮剂、引发剂及少量其它助剂搅拌聚合再经过离心脱水、干燥而得。2、乙烯氧氯化法用乙烯与氯气以三氯化铁为催化剂，在液相中反应生成二氯乙烷；再用乙烯与氯化氢、空气在氧氯化反应器中有催化剂三氯化铁存在下反应生成二氯乙烷；把这两部分制得的二氯乙烷精制后在500℃温度、（21-26）*105Pa压力下裂解反应生成氯乙烯单体，再在聚合釜中加入水、悬浮剂、引发剂及少量其它助剂搅拌聚合再经过离心脱水、干燥而得。３、烯炔联合法由石油裂解制取乙烯和乙炔，再将乙烯与氯气反应生成二氯乙烷，然后裂解得到氯乙烯和氯化氢，再用氯乙烯单体在聚合釜中加入水、悬浮剂、引发剂及少量其它助剂搅拌聚合再经过离心脱水、干燥而得。乳液法聚氯乙烯EPVC的制作工艺、特性及用途乳液法聚氯乙烯又名聚氯乙烯、聚氯乙烯糊用树脂、分散性聚氯乙烯，英文名emulsionpolyvinylchloride,polyvinylchloride,polyvinylchloridepasteresin,dispersionpolyvinylchloride,EPVC,PVC分子式〔CH2-CH〕n

n=500~1500Cl将一定比列的氯乙烯、水、引发剂、乳化剂、种子乳胶、pH值调节剂等加入聚合釜中，在搅拌和加热（40-60℃)下使氯乙烯进行聚合。为有利于种子乳胶粒径的增长，氯乙烯单体和乳化剂溶液应分批或连续加入。达到预定转化率（85%~95%）时停止聚合反应，回收未聚合单体。所得聚合物乳胶经喷雾干燥即得该产品。该产品特性是粒径为0.1-1µm的白色粉状,较疏松。无臭、无毒。常温下对酸、碱和盐类稳定。塑化性能较好，可与增塑剂及其他助剂配混成糊料，在室温下放置24h增浠黏度不超过20%，无沉析现象。用途：主要做糊状树脂用，适用于高速涂布等。微悬浮法聚氯乙烯MSPVC的制作工艺、特性及用途微悬浮法聚氯乙烯又名聚氯乙烯，英文名micro-suspensionpolyvinylchloride,MSPVC分子式〔CH2-CH〕n

n=500~1500Cl将氯乙烯单体、无离子水、乳化剂、油溶性引发剂和其它助剂进行预混合均化，使含引发剂的氯乙烯均化成小液珠，再将均化物通入反应釜升温至聚合温度，聚合所得乳胶喷雾干燥即得产品。该产品特性属于白色粉末状糊用树脂，乳胶粒径介于悬浮和乳液聚合树脂之间，呈单峰连续分布，由其配制的糊料在高切变速率下黏度增高，涂装性能较差。树脂中含乳化剂量较少，糊料的热稳定性、脱气性、吸水性以及对金属的粘接性能较好，且生产的制品透明。用途：可制作各种聚氯乙烯糊料加工制品，还可做涂料、胶粘剂、密封材料、泡沫地板、电线电缆绝缘包皮等。本体法聚氯乙烯MPVC的制作工艺、特性及用途本体法聚氯乙烯又名聚氯乙烯，英文名masspolyvinylchloride,MPVC分子式〔CH2-CHCl〕n

n=500~1500本体法分为两段聚合。第一段预聚合,在聚合釜中加入氯乙烯、引发剂于62-75℃温度下强烈搅拌形成微珠；二段为聚合微珠的增长，把一段形成的微珠在另一个聚合釜中再加入氯乙烯、引发剂约60℃温度下慢速搅拌形成微珠聚合，再经过筛滤即得该产品。该产品的特性属于白色准球型非结晶多孔粉末，与悬浮法聚氯乙烯比较，含杂质少、孔隙率高，吸收增塑剂快且多。用途：特别适合做透明产品和电器绝缘材料、排水管、地板、单丝人造革、薄膜、注塑产品等。立体规整的结晶性聚氯乙烯的制作工艺、特性及用途立体规整的结晶性聚氯乙烯又名聚氯乙烯，立体规整的聚氯乙烯，低温法聚氯乙烯，英文名stereoregularcrystallinepolyvinylchloride分子式〔CH2CHClCH2CHClCH2CHCL〕n要求用低温聚合法，在-80—0℃（最好是-20~-15℃）下加氯乙烯、引发剂、乳化剂、防冻剂和水等进行反应而得。该产品特性耐热性和耐溶剂性好。可经受130℃高温，于150℃温度中只收缩10%左右，因而可熨烫，但特别不好加工。用途：可用于挤出和注塑，特别适合做耐高温水管、耐蒸煮消毒的医疗器材等。交联聚氯乙烯CLPVC的制作工艺、特性及用途交联聚氯乙烯又名聚氯乙烯，热固性聚氯乙烯，英文名crosslinkedpolyvinylchloride,CLPVC分子式CH2CH2CHCLCHCLCH—A—CHCHCLCHCL制作工艺分辐射交联法和化学交联法。加入聚氯乙烯、多功能单体、引发剂、其它助剂加工成产品经过辐照得辐射交联PVC（此法不能加引发剂）；经过化学交联反应得化学交联PVC。该产品特性是具有交联结构的热固性塑料。且力学性强、尺寸稳定性好、耐热变形、耐磨、耐油、耐化学品性能好，可在80-110℃下连续使用，即使遇到320-380℃的烙铁接触，也不会造成绝缘层立即熔化。用途：主要制作耐高强度、耐高热、耐高磨耗的电线电缆使用，如电饭煲、电磁炉、干燥器等。氯化聚氯乙烯CPVC的制作工艺、特性及用途氯化聚氯乙烯又名过氯乙烯树脂，英文名chlorinatedpolyvinylchloride,CPVC分子式（CH-CH-CH2-CH）nClClCl制作工艺分溶液氯化法、悬浮氯化法、固态氯化法。把氯苯或氯代烷烃溶解并制得溶剂再加聚氯乙烯、氯气、膨润剂、水等反应而成。该产品特性是具有良好的黏接性、难燃性、耐化学腐蚀性、耐老化性、耐绝缘性等。用途：溶液氯化法聚氯乙烯主要用于制作涂料、清漆、胶黏剂等；氯化法聚氯乙烯主要用于制作耐热、酸、碱的管材和板材。PVC常用增塑剂的种类邻苯二甲酸二（2-乙基）已酯，俗称邻苯二甲酸二辛酯DOP邻苯二甲酸二正丁酯DBP邻苯二甲酸二异辛酯DIOP邻苯二甲酸二异丁酯DIBP邻苯二甲酸二庚酯DHP邻苯二甲酸二异癸酯DIDP对苯二甲酸二（2-乙基）已酯，俗称对苯二甲酸二辛酯DOTP偏苯三酸三（2-乙基）已酯，俗称偏苯三酸三辛酯TOTM已二酸二（2-乙基）已酯，俗称已二酸二辛酯DOA癸二酸二（2-乙基）已酯，俗称癸二酸二辛酯DOS环氧大豆油ESO环氧大豆油酸（2-乙基）已酯ESBO聚酯增塑剂UN610氯化石蜡S-52乙酰柠檬酸三丁酯ATBC邻苯二甲酸二辛酯DOP的

特性及用途

它是目前增塑剂用量中最大的一种品种,外观为无色或淡黄色油状透明液体.与PVC树脂相容性好,增塑效率高、挥发小、耐水及耐低温性均佳。一般可耐低温-15℃,密度0.986g/cm3、闪点219℃、酯含量99%-100.5%、酸值0.1mgKOH/g、色泽小于15。用途：可广泛用于各种PVC产品。邻苯二甲酸二异辛酯DIOP的

特性及用途

外观为淡黄色油状透明液体，耐挥发性好,耐油性及绝缘性优,耐低温、耐热性及增塑效率差，密度0.986g/cm3、闪点218℃、酯含量大于99%、酸值0.01mgkoh/g、色泽小于50。用途：常用于普通电缆料和人造革产品。邻苯二甲酸二异丁酯DIBP的

特性及用途

外观为无色透明液体,相容性好,价廉,挥发性和水抽出性差,对植物有害。密度1.038-1.042g/cm3、闪点177℃、酯含量99%、酸值小于0.1mgkoh/g、色泽小于50。用途:用于鞋类及日用品类。邻苯二甲酸二庚酯DHP的

特性及用途

外观为无色透明状液体，加工性好、价廉、挥发性大，其性能介于DOP和DBP之间。密度0.99g/cm3、闪点193℃、酯含量99-100.5%、酸值小于0.1mgkoh/g、色泽小于30。用途:主要用于PVC人造革、片材、薄膜、地板革等。对苯二甲酸二辛酯DOTP的

特性及用途

外观为无色透明状液体，耐燃性、耐热性都好于DOP，耐绝缘性比DOP高18倍左右。通常生产不含邻苯二甲酸盐的PVC改性产品。密度0.98g/cm3、闪点218℃、酯含量大于98.6%、酸值小于0.01mgkoh/g、色泽小于50。用途:主要用于PVC人造革、电线电缆、地板革、地板等。偏苯三酸三辛酯TOTM的

特性及用途

外观为无色透明状液体，耐燃性、耐热性、耐久性、耐寒性、相容性都好，常用于做105℃和耐ABS性能的产品。密度0.99g/cm3、闪点219℃、酯含量大于99.8%、酸值小于0.01mgkoh/g、色泽小于30。用途：主要用于生产105度PVC电线电缆和部分耐热产品用。环氧大豆油ESO的

特性及用途

具有优良的耐光、耐热、耐抽出性、耐绝缘性，且挥发性低，耐低温性差。一般加2-5%，加入量过大易析出。密度0.985-0.99g/cm3、闪点280℃、环氧值大于60%、酸值小于0.5mgkoh/g、色泽小于100。用途：主要用于与其它增塑剂混合生产,起稳定性,便于加工等作用。环氧大豆油酸（2-乙基）已酯ESBO的特性及用途

具有优良的耐光、耐热、耐绝缘性、耐低温性与钡或铬之内的稳定剂一起使用有协同作用。密度0.98-0.99g/cm3、闪点270℃、环氧值大于55%、酸值小于0.6mgkoh/g、色泽小于100。用途：主要用于与其它增塑剂混合生产,起稳定性,便于加工等作用。聚酯增塑剂UL610的特性及用途

此类增塑剂的突出优点为耐热性、耐久性、耐迁移性好，特别对耐油要求的产品极好；缺点是不易加工，塑化性差。用途：主要用于生产耐迁移性PS的产品。氯化石蜡S-52的特性及用途

其突出优点为阻燃性和耐绝缘性好，价廉，但相容性差、增塑效率低且有毒性。密度1.235-1.255g/cm3、含氯量50%、酸值小于0.3mgkoh/g。用途：主要用作辅助增塑剂和替代液体阻燃剂用。乙酰柠檬酸三丁酯ATBC的特性及用途它是由食品级的果品制作而成，主要优点为完全无毒，单价昂贵。用途：可用于食品和医疗产品及玩具产品用。第三节填充剂

填充剂是指在树脂中加入低成本的填料或添加剂，其主要目的是降低塑料制品的成本。同时还可以改变制品的耐热性、刚性、硬度、尺寸稳定性、蠕变形、耐磨性、阻燃性、消烟性、降解性、耐水性、导电性等性能。塑料填充的最大缺点为在降低制品成本的同时，导致制品的某些性能的下降，甚至大幅度下降，最明显的性能下降有加工流动性、透明性、制品表面光泽度等。填充剂中，碳酸钙最多，可占总填充剂的70%左右。PVC常用填充剂有以下几种。PVC常用填充剂的种类重质碳酸钙轻质碳酸钙纳米碳酸钙滑石粉云母高岭土硅灰石硫酸钡蒙脱土二氧化硅重质碳酸钙的制作工艺、特性及用途

重质碳酸钙简称重钙，由天然方解石粉碎研磨而成，白度93以上，粒径一般在2µm-100µm左右，也可达到纳米级。以目数计量在200-5000目左右。比重分真比重和假比重，真比重在2.5-5左右,假比重为2.1-2.6左右。用途，主要用于各种塑料的填充改性使用，制造生活用品如牙膏、部分药片等，是PVC最主要的填充剂之一。轻质碳酸钙的制作工艺、特性及用途

轻质碳酸钙简称轻钙，由天然石灰石煅烧而成，白度90以上，粒径一般在2µm-30µm左右，也可达到纳米级。以目数计量在800-5000目左右。比重分真比重和假比重，真比重在2.5-3左右,假比重为2.0-2.4左右。用途，主要用于各种塑料的填充改性使用（如电线电缆、人造革、异型管材等），制造生活用品如牙膏、部分药片、低档涂料等。也是PVC最常用填充剂之一。纳米碳酸钙的制作工艺、特性及用途

纳米碳酸钙简称活性轻质钙，由石灰石煅烧后用藕联剂或润滑剂硬脂酸、PE蜡等作活化处理，再经过沉淀处理干燥后而得，白度90以上，粒径以纳米计量。比重分真比重和假比重，真比重在2.5-2.8左右,假比重为1.9-2.3左右。用途，主要用于各种高档塑料的填充改性使用（如电线电缆、人造革、薄膜等），制造生活用品如牙膏、药片、高档涂料、油漆等使用。高岭土的制作工艺、特性及用途高岭土是黏土的一种，又称陶土。也是由特殊天然方解石经过处理后煅烧而成。本身含有的结合水在高温下方可除去，在空气中极易吸水，所以用它时要特别注意防潮、防水，且外观颜色偏深，单价昂贵。用途在PVC中只要加入10%的煅烧高岭土，可提高绝缘5-10倍左右，还有对波长为7-25µm的红外线有阻隔作用，用于农用地膜还有保温作用，还可用于高档其它类型的热塑性塑料。此外还可作为PP的成核剂等。

填充剂就介绍以上几种PVC常用的产品。综上所属，填料在降低复合制品成本的同时，还可普遍提高其刚性、韧性、耐温性和耐热性等。使用过程中，要特别注意的是材料的细度、白度、材质等是否相同；并同时注意杂质的含量是否超标。第四节稳定剂前面已讲，纯PVC树脂对热极为敏感，温度达到90℃时就开始轻微分解，达到120℃时就会很明显的分解，发生脱HCL反应，要改变此不良原因就只有加入稳定剂对它进行改性处理，同时还能抑制在光、氧、重金属离子对聚氯乙烯产生老化，从而增加其稳定性，延长其使用寿命。PVC的稳定剂分为铅盐类、金属皂类、有机锡类、钡锌稳定剂、钙锌稳定剂、紫外吸收剂、抗氧剂等。目前PVC常用稳定剂有以下几种。PVC常用稳定剂的种类钙锌稳定剂钡锌稳定剂铅盐稳定剂有机锡稳定剂金属皂类稳定剂稀土稳定剂复合稳定剂有机辅助稳定剂主要介绍目前我司使用的钙锌稳定剂的特性钙锌稳定剂是复合稳定剂中的一种，主要由钙和锌、抗氧剂、抗紫外线剂、润滑剂、鳌合剂等按一定比列再经过搅拌混合而成。目前是生产环保PVC所用的主要稳定剂。它的主要性能分刚果红、耐热性、耐析出性、老化性、抗氧性等。PVC粒中使用量与PVC粉比，一般为3%-5%，通常情况下，不能多加，加多了会影响到产品的加工温度过高，且同时还会影响伸长率，加少了会造成老化性能通不过，外观颜色不稳定等。第五节润滑剂

润滑剂的作用是降低物料与加工设备之间的摩擦力，从而降低熔体的流动阻力、熔体黏度、提高熔体的流动性、增加表面光泽度。在不同的物料加工中，润滑剂所起作用的侧重点不同，如挤出成型应提高产品加速流动和口模分离性；注塑成型应提高产品加速流动和脱模性。PVC使用润滑剂一般分为内部滑剂硬脂酸和外部滑剂PE蜡PVC常用润滑剂的种类

液体石蜡固体石蜡微晶石蜡高熔点石蜡聚乙烯蜡酯蜡E蜡EG蜡OP蜡O蜡硬脂酸硬脂酸皂二硬脂酸镁二盐基硬脂酸铅脂肪酸酰胺硬脂酸丁酯单硬脂酸丁酯硬质醇季戊四醇

PVC内外润滑剂的平衡标准满足加工设备要求的塑化时间和熔入时的润滑体系，也就是说润滑平衡体系。在特定的加工设备上能经济、连续生产出优质产品的润滑体系，即为内、外润滑平衡的体系。大致来说有以下几点。

一、比较适合的容体流动性，PVC树脂由于是强极性聚合物，所以溶体黏度很高，流动性差，极易受分解，提高温度有利于降低黏度，但PVC又要求尽可能在较低的温度下成型，所以通过加入内、外润滑剂来尽可能降低溶体黏度，增加其流动性、减少摩擦热的生成。

二、比较适合的塑化时间，润滑剂的功能不仅是为了减少摩擦力、增大树脂流动性，它还有一个非常重要的功能，即调控塑化时间。

三、较适合的防黏性，因PVC是强极性的聚合物，对金属表面有很强的黏附性。但塑料加工要求物料有适当的黏附性，物料即不“打滑”影响输送，又不黏附加工设备。润滑剂的选择选择润滑剂的一般原则要合理的兼顾PVC的流动性、防黏性、塑化效率、经济性等。选择润滑体系的一般实验程序1、标准样2、调整加量比例来比较塑化时间（用流变仪测试）3、防黏性4、放大实验（在